Hete Jupiters vertragen de veroudering van hun sterren
Met behulp van gegevens van de Chandra röntgentelescoop van de NASA en de XMM-Newton röntgentelescoop van de ESA hebben astronomen gezocht naar de effecten van massieve planeten, hete Jupiters genaamd, op hun moedersterren die zich in binaire stellaire systemen bevinden. Hun resultaten, gepubliceerd in de Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, laten zien dat hete Jupiters hun moederster jonger kunnen laten doen lijken dan ze is door de ster sneller te laten draaien dan zonder zo’n planeet.
Hete Jupiters zijn een klasse van exoplaneten, gasreuzen, die ongeveer even zwaar zijn als Jupiter en heel dicht bij hun moedersterren draaien.
Deze planeten kunnen hun sterren mogelijk beïnvloeden door getijdenkrachten waardoor de ster sneller draait dan wanneer hij niet zo’n planeet zou hebben.
Deze snelle rotatie kan de moederster actiever maken en meer röntgenstralen produceren, tekenen die over het algemeen worden geassocieerd met stellaire jeugdigheid.
Net als bij mensen zijn er echter veel factoren die de vitaliteit van een ster kunnen bepalen. Alle sterren zullen hun rotatie en activiteit vertragen en minder uitbarstingen ondergaan naarmate ze ouder worden.
Omdat het een uitdaging is om de leeftijden van de meeste sterren precies te bepalen is het voor astronomen moeilijk om vast te stellen of een ster ongewoon actief is omdat hij wordt beïnvloed door een nabije planeet, waardoor hij zich jonger gedraagt dan hij in werkelijkheid is, of omdat het eigenlijk nog een jonge ster is.
Een onderzoeksteam onder leiding van Dr. Nicoleta Ilic van het Leibniz Institute for Astrophysics in Potsdam benaderde dit probleem door te kijken naar binaire systemen waar de sterren ver van elkaar zijn verwijderd en waar slechts één van hen een hete Jupiter heeft die er omheen draait.
Het is bijna alsof je een tweeling gebruikt in een onderzoek waarbij een tweeling in een heel andere buurt woont, wat hun gezondheid beïnvloedt, aldus de onderzoekers.
Door een ster met een nabije planeet te vergelijken met zijn tweelingzus zonder nabije planeet kunnen astronomen de verschillen in gedrag van sterren van dezelfde leeftijd bestuderen.
Om te bepalen hoe “jong” ze zich gedragen hebben de astronomen de hoeveelheid röntgenstraling gemeten die door de sterren wordt geproduceerd. Ze hebben bijna drie dozijn sterren bestudeerd.
Uiteindelijk bevatte hun onderzoek 10 binaire systemen die werden waargenomen dor Chandra en 6 systemen die door XMM-Newton waren bekeken. Verschillende systemen werden door beide telescopen bestudeerd.
De auteurs ontdekten dat de sterren met hete Jupiters de neiging hadden om helderder te zijn in röntgenlicht en daarom actiever dan hun begeleidende sterren zonder hete Jupiters.
In eerdere gevallen waren er enkele interessant hints maar nu hebben ze eindelijk statistisch bewijs dat sommige planeten inderdaad hun sterren beïnvloeden en ze jong houden. Hopelijk zullen toekomstige studies helpen om meer systemen te ontdekken om dit effect beter te leren begrijpen.
Artikel: N. Ilic et al. 2022. Tidal star-planet interaction and its observed impact on stellar activity in planet-hosting wide binary systems. MNRAS 513 (3): 4380-4404; doi: 10.1093/mnras/stac861
Eerste publicatie: 5 november 2022
Bron: sci-news
